探索
EXPLOE
地下反物质“工厂”
发布时间:2024-12-11
打印
{{ isAudioPlay ? '暂停播放' : '播放声音' }}
放大 缩小

在瑞士的一座大山深处,蜿蜒数十千米,坐落着大小不等的几个环形混凝土隧道,里面安装不同能量的几个加速器,它们通过平缓而弯曲的通道相连。在其中一个质子同步加速器(PS)中,加速器利用磁场使质子加速。

当质子速度变得相当快时(光速的百分之几),让它们撞击金属块。高速撞击通常会产生新粒子,其中包括反质子。

这些反质子速度太快了,不容易用于研究。它们必须被引导进一个叫作反质子减速器的仪器,让这台仪器驯服它们,将它们变成可用于产生反物质的低能束。

2011年4月,杰弗里·汉斯特(Jeffrey Hangst)博士在这里开展了一系列实验,结果不仅创造出了反物质粒子,还成功创造出了完整的反氢原子(由一个正电子围绕反质子旋转构成)。他们成功创造出309个这样的反氢原子,并将这309个反氢原子在一个被称为“潘宁阱”的仪器中储存了近17分钟。潘宁阱利用磁场的作用防止反物质粒子接触任何物质,从而避免了湮灭的发生。

如果你觉得309个反氢原子看上去还不够多、17分钟的储存时间也特别短,那么,你很可能已经发现,要想把反物质用作燃料我们得先解决一些问题。

在粒子加速器中创造反物质时,必须先往粒子加速器中输入能量。巨型磁铁、冷却系统、仪器设备以及潘宁阱无一不需要消耗大量电能。但是,由此创造出来的那309个反氢原子,它们湮灭时所产生的能量却很有限,甚至只够照亮一间屋子几分钟。要获得1克汉斯特博士创造的反物质,需要花费60万亿美元,消耗的能量约是产生能量的100亿倍。而且,即便耗费大量财力和能源创造出这种反物质后,我们也只能将其储存很短的时间。

因此,想要实现对反物质能源的利用,比如将我们送入太空或为城市提供清洁能源,我们都需要开展更多的研究,同时研发更多新技术。